高一物理教案：《摩擦力》(2)

來(lái)源：高考網(wǎng)整理 2021-09-14 13:42:16

　　三、靜摩擦力

　　1.產(chǎn)生：兩個(gè)物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力。

　　2.產(chǎn)生條件：

　　①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生;

　　②接觸面粗糙;

　　③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。

　　所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”，就是說(shuō)假設(shè)沒有靜摩擦力的存在，物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在;如果接觸面光滑.沒有靜摩擦力，則由于重力的作用，物體會(huì)沿斜面下滑。

　　跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是：

　　3.大小：兩物體間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間

　　實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。

　　4.方向：總跟接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反

　　①所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”，是指假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上，假?zèng)]沒有摩擦，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)相對(duì)(斜面)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下，則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。

　　②判斷靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是：

　　A.選研究對(duì)象----受靜摩擦力作用的物體;

　　B.選參照物體----與研究對(duì)象直接接觸且施加靜摩擦力的物體;

　　C.假設(shè)接觸面光滑，找出研究對(duì)象相對(duì)參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向

　　D.確定靜摩擦力的方向一一與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反

　　③靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。

　　5.靜摩擦力的作用點(diǎn)：在兩物體的接觸面受力物體上。

　　【例一】下述關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是：()

　　A.靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反;

　　B.靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比;

　　C.靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生;

　　D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反.

　　D

　　【例二】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng)，不計(jì)手指與黑板擦之間的摩擦力，當(dāng)把推力增加到2F時(shí)，黑板擦所受的摩擦力大小是原來(lái)的幾倍?

　　摩擦力沒變,一直等于重力.

　　四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較

　　滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位

　　產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)摩擦力用f表示

　　單位：牛頓

　　簡(jiǎn)稱：牛

　　符號(hào)：N

　　大小f=μN始終與外力沿著接觸面的'分量相等

　　方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反

　　問(wèn)題：1.摩擦力一定是阻力嗎?

　　2.靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎?

　　3.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力嗎?

　　課堂訓(xùn)練:

　　1.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

　　A.兩個(gè)相對(duì)靜止物體間一定有靜摩擦力作用.B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的.

　　C.靜摩擦力對(duì)物體總是阻力.D.有摩擦力一定有彈力

　　2.下列說(shuō)法中不正確的是()

　　A.物體越重，使它滑動(dòng)時(shí)的摩擦力越大，所以摩擦力與物重成正比.

　　B.由μ=f/N可知,動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與正壓力成反比.

　　C.摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.

　　D.摩擦力總是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用.

　　3.如圖所示，一個(gè)重G=200N的物體，在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.1，同時(shí)物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是()

　　A.大小是10N，方向向左.B.大小是10N，方向向右.

　　C.大小是20N，方向向左.D.大小是20N，方向向右.

　　4.粗糙的水平面上疊放著A和B兩個(gè)物體，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持靜止，則此時(shí)()

　　A.B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力也等于F.

　　B.B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力等于零.

　　C.B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力也等于零.

　　D.B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力等于F.

　　答案:1.ABC2.ABCD3.D4.B

　　閱讀材料:

　　從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展

　　在以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔(長(zhǎng)度)S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長(zhǎng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng);一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其快慢保持不變;一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。到了十九世紀(jì)末，面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文，提出了狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)恚瑒?chuàng)建了狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論指出：長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速度變化的。長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來(lái)表示：,(通稱“尺縮效應(yīng)”)、(通稱“鐘慢效應(yīng)”)、(通稱“質(zhì)—速關(guān)系”)

　　上列各式里的v是物體運(yùn)動(dòng)的速度，C是真空中的光速，l0和l分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度v的方向測(cè)得的物體長(zhǎng)度;t0和t分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí)間;m0和m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量。

　　繼狹義相對(duì)論之后，1915年愛因斯坦又建立了廣義相對(duì)論，指出空間——時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布，使人類對(duì)于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。“狹義相對(duì)論”和“廣義相對(duì)論”統(tǒng)稱為相對(duì)論。